The invention discloses a robot teaching method, which is suitable for the robot (relative) technical field. This method is a teaching method of gesture recognition based on the gyro / accelerometer module is fixed on the robot user on the back of the hand, with the change of user gestures, using gyroscope / accelerometer module to obtain three-dimensional 3D linear acceleration and angular velocity and angle of signal, through the single-chip signal processing, with control switch the micro motion signal or large amplitude motion signal and the joint space or operating space, transmits the signal to the drive motor and drive the mechanical arm to complete the corresponding action, can also be corresponding to the control of industrial robot six dimension movement. The teaching method, can realize the manipulator teaching action to make the appropriate action in accordance with the operation of the user, can better realize the function of man-machine interaction, make the teaching more secure, intelligent and user friendly operation.
【技术实现步骤摘要】
一种机器人示教方法
本专利技术属于机器人
,尤其涉及一种机器人示教方法。
技术介绍
在现代工业中,随着智能化和自动化程度的不断提高,工业机器人越来越广泛地应用于各行各业,其中示教系统是机器人控制系统重要的组成部分。传统机器人操作通常是通过鼠标、键盘或者示教盒进行,示教过程存在安全性差,智能程度低,操作复杂,人机交互不友好等一系列问题。机器人示教在目前机器人
已有相对较长的研究和发展历史,但手势示教研究在国内起步晚,技术尚不成熟,本专利技术同之前已有的专利有着较明显的区别。申请号为201610459874.2的专利中用户对于手势信号的获取是基于LeapMotion传感器获取手势的位置数据以及手势的姿态数据,手势负责粗调,语音负责微调,此示教方法需将手势和语音结合在一起,缺一不可。申请号201610159248.1的专利根据用户手势运动特征点与运动数据库中已保留姿态的相吻合程度来选择手势变化姿态,并做出相应的动作,此方法需要预设样本模板和数据库。申请号201510138234.7的专利中所述示教过程是示教器通过检测设置在机械手手指上的传感器来控制机械手沿不同方向运动,示教过程较繁琐、操作较复杂,智能化程度较低。申请号201610363903.5的专利中所述的采集的手势信号需要与预设信号库的多个预设信号相匹配才能生成操作程序。此方法事先得预设一些手势信号存储在预设信号库里,示教前准备工作较复杂。申请号201310183427.5的专利中所述示教方法需使用者操作示教工具来指定示教位置,此法还需使用一定的示教工具,操作较不方便,并且此方法仅限于位置示教而 ...
【技术保护点】
一种机器人示教方法,该示教方法使用的系统包括传感模块、单片机、控制开关、机械臂,传感模块包括陀螺仪及三轴加速度计,其特征在于,包括以下步骤:(1)、将陀螺仪及三轴加速度计模块固定在给出操作指令的指示物体上,该指示物体是可运动的;(2)、陀螺仪输出指示物体的角速度、角度运动变化数据,三轴加速度计输出指示物体的三维加速度数据;(3)、将步骤(1)中采集的角速度、角度运动变化、三维加速度数据输出到单片机,经过卡尔曼滤波算法处理去除示教过程中的手势抖动和传感器杂波等干扰数据;(4)、单片机以角速度、角度运动变化、三维加速度数据为基础,将加速度数据进行两次积分运算得到机械臂应当执行的移动距离数据,将角度运动数据直接输出为机械臂应当执行的转动角度数据;(5)、对步骤(4)得到的机械臂应当执行的移动距离及转动角度数据进行安全性判定,当电机即将变化的角度超过机械臂的物理限定角度范围时,程序停止在当前位置,机械臂不动,并用蜂鸣器报警,同时舍弃超过机械臂运动范围的移动距离和/或转动角度数据;若得到符合机械臂运动范围的移动距离和/或转动角度数据,则进入下一步骤;(6)、对步骤(5)中得到的符合机械臂运动范围 ...
【技术特征摘要】
1.一种机器人示教方法,该示教方法使用的系统包括传感模块、单片机、控制开关、机械臂,传感模块包括陀螺仪及三轴加速度计,其特征在于,包括以下步骤:(1)、将陀螺仪及三轴加速度计模块固定在给出操作指令的指示物体上,该指示物体是可运动的;(2)、陀螺仪输出指示物体的角速度、角度运动变化数据,三轴加速度计输出指示物体的三维加速度数据;(3)、将步骤(1)中采集的角速度、角度运动变化、三维加速度数据输出到单片机,经过卡尔曼滤波算法处理去除示教过程中的手势抖动和传感器杂波等干扰数据;(4)、单片机以角速度、角度运动变化、三维加速度数据为基础,将加速度数据进行两次积分运算得到机械臂应当执行的移动距离数据,将角度运动数据直接输出为机械臂应当执行的转动角度数据;(5)、对步骤(4)得到的机械臂应当执行的移动距离及转动角度数据进行安全性判定,当电机即将变化的角度超过机械臂的物理限定角度范围时,程序停止在当前位置,机械臂不动,并用蜂鸣器报警,同时舍弃超过机械臂运动范围的移动距离和/或转动角度数据;若得到符合机械臂运动范围的移动距离和/或转动角度数据,则进入下一步骤;(6)、对步骤(5)中得到的符合机械臂运动范围的移动距离和/或转动角度数据,由单片机通过I/O口将信号传递给机械臂电机,驱动机械臂完成指定动作。2.根据权利要求1所述的机器人示教方法,其特征在于:所述指示物体为操作者的手。3.根据权利要求1所述的机器人示教方法,其特征在于:所述步骤(2)中的单片机具有进行卡尔曼滤波的能力,即可以利用线性系统状态方程。4.根据权利要求2所述的机器人示教方法,其特征在于:所述步骤(2)...
【专利技术属性】
技术研发人员:李成刚,花芳芳,吕政阳,毛忠,纪强,郑鑫,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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